甘蔗茉莉酸甲基转移酶基因ScJMT的克隆与表达分析

作者：陈丽兰; 王亚如; 郭燕芳; 邓祖湖; 王锦达^*

来源：农业生物技术学报, 2020, 28(11): 1936-1946.

• 甘蔗
• 茉莉酸甲基转移酶(JMT)
• 生物信息学
• 表达分析

茉莉酸类物质作为植物体内的內源调节激素,对植物生长发育以及植物对逆境胁迫的响应起着重要作用。茉莉酸甲基转移酶(jasmonic acid carboxyl methyltransferase, JMT)是茉莉酸甲酯合成途径中最后催化茉莉酸合成茉莉酸甲酯的关键酶,控制着植物体内茉莉酸类物质的转化进而影响植物对生物胁迫和非生物胁迫的抵抗能力。本研究基于甘蔗(Saccharum spp. hybrids)转录组数据库,克隆出了甘蔗茉莉酸甲基转移酶ScJMT基因ORF全长序列(GenBank No. MK784565),对该基因进行生物信息学分析并通过qRT-PCR检测不同组织和不同胁迫处理下该基因的表达水平。生物信息学分析结果显示,ScJMT基因开放阅读框为1 110 bp,编码369个氨基酸,等电点为5.28,不稳定系数为56.76,平均疏水性值为-0.135,预测ScJMT基因编码的蛋白为不稳定酸性亲水蛋白。α-螺旋结构和无规则卷曲预测是其二级结构和三级结构主要元件,含有Methyltransf7超家族的Methyltransf7保守结构域。系统进化树结果显示,ScJMT与高粱(Sorghum vulgare)和玉米(Zea mays)的甲基转移酶在同一分支上。qRT-PCR结果显示,ScJMT在甘蔗根茎叶中均有表达,且差异不显著。ScJMT在脱落酸(abscisic acid, ABA)、干旱(PEG6000)、高盐(NaCl)、茉莉酸甲酯(methyl jasmonate, MeJA)和粘虫(Mythirnna separata)取食胁迫下表达水平均有显著上升;而在MeJA和燕麦食酸菌(Acidovorax avenae subsp. avenae)处理下其表达水平差异没有显著变化。本研究为进一步深入研究该基因的作用提供了基础资料,同时也为培育抗逆的甘蔗新品种提供基因资源资料。

• 单位
  福建农林大学